Главная страница
Навигация по странице:

  • Входные отверстия (порты ввода) для меди­цинских газов

  • Механизм обеспечения безопасности при . снижении давления кислорода

  • Испарители

  • Входные отверстия (порты ввода) для медицинских газов и регуляторы давления Баллоны присоединяются к наркозному аппарату с помощью сборного подвесного устройства (под­весной скобы)

  • Рис. 4-2.

  • Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода. Вентили экстренной (аварийной) подачи кислорода

  • Вентиль экстренной подачи кислорода

  • Вентили подачи газов и дозиметры Газовая смесь непрерывно поступает из наркозно­го аппарата в дыхательный контур. Скорость потока зависит от положения вентилей подачи газа

  • Дозиметры постоянно­го сечения (дюзные дозиметры)

  • Рис. 4-4.

  • Спирометры и датчики давления в дыхательном контуре (манометры) Дыхательный объем, ритмически подаваемый больному из дыхательного контура, измеряется спирометром.

  • Датчики давления в дыхательном контуре (ма­нометры)

  • Пиковое давление вдоха

  • Параллельное повышение пикового давления вдоха и давления плато

  • Повышенное пиковое давление вдоха при нормальном давлении плато

  • Морган-Клиническая_анестезиология_книга_1. Книга первая Дж. Эдвард Морганмл. Мэгид С. Михаил Перевод с английского под редакцией


    Скачать 30.52 Mb.
    НазваниеКнига первая Дж. Эдвард Морганмл. Мэгид С. Михаил Перевод с английского под редакцией
    АнкорМорган-Клиническая_анестезиология_книга_1.doc
    Дата12.01.2018
    Размер30.52 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаМорган-Клиническая_анестезиология_книга_1.doc
    ТипКнига
    #13926
    страница6 из 57
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57

    Глава 4 Наркозный аппарат


    Не существует медицинского оборудования, более тесно связанного с анестезиологической практикой, чем наркозный аппарат. Анестезиолог использует наркозный аппарат для регулировки газового соста­ва вдыхаемой смеси и управления газообменом больного. Отсутствие нарушений в работе наркоз­ного аппарата — критическое условие безопасности больного. С целью повышения безопасности анесте­зии Американский национальный институт стан­дартов (the American National Standards Institute) опубликовал ряд требований к наркозным аппара­там. Несмотря на эти и другие меры безопасности, многие осложнения все еще возникают из-за недо­статочной осведомленности персонала в вопросах, касающихся анестезиологического оборудования, а также вследствие небрежности в процессе его про­верки. Неисправности в наркозном аппарате и не­правильное его использование — распространенные причины интраоперационных осложнений и ле­тальных исходов. В настоящей главе обсуждаются основные вопросы устройства, функционирования и проверки наркозного аппарата.

    Общие сведения

    Наркозные аппараты многофункциональны, что обеспечивается различными компонентами (рис. 4-1 и 4-2), такими как:

    Входные отверстия (порты ввода) для меди­цинских газов: медицинские газы поступают из баллонов или через стационарную систему газораспределения.

    Регуляторы давления (редукторы), снижаю­щие давление газа.

    Механизм обеспечения безопасности при . снижении давления кислорода, снабженный сигнализацией.

    Вентили подачи и дозиметры, регулирующие скорость потока медицинских газов.

    Испарители, где медицинские газы смешива­ются с испаряемыми ингаляционными ане­стетиками.

    Выходной патрубок подачи свежей дыха­тельной смеси в дыхательный контур.

    Современные наркозные аппараты снабжены спи­рометрами, измеряющими дыхательный объем и МОД, датчиками давления в дыхательном конту­ре (манометрами), респираторами с тревожной сигнализацией при разгерметизации, системой улавливания и отвода отработанных газов и кис­лородными анализаторами. Между наркозным аппаратом и дыхательным контуром иногда под­соединяют увлажнители и распылители (небу-лизаторы). В некоторые новейшие модели нар­козных аппаратов встроены дополнительные мониторы (например, электрокардиограф, пульс-оксиметр, капнограф), они будут обсуждены от­дельно (см. гл. 6).

    Входные отверстия (порты ввода) для медицинских газов и регуляторы давления

    Баллоны присоединяются к наркозному аппарату с помощью сборного подвесного устройства (под­весной скобы) и являются источником сжатых медицинских газов (рис. 4-1). Сборное подвесное устройство состоит из индексированных штуце­ров (см. соответствующий раздел в гл. 2), про­кладки, газового фильтра и контрольного клапана, препятствующего ретроградному потоку газа. Дав­ление в баллоне измеряется манометром Bourdon (рис. 4-2). Под давлением газа гибкая трубка внутри манометра расправляется и через шесте­ренчатый механизм заставляет смещаться стрелку. Высокое давление в баллоне и его колебания за­трудняют управление потоком газа и влекут за собой риск развития осложнений. Для обеспечения безо­пасности и оптимального использования применяют регуляторы давления (редукторы), которые сни­жают давление газа на выходе из баллона до значе­ний < 50 psig (psig, pound-force per square inch — мера давления, фунт-сила на кв. дюйм, 1 psig 6,8 кПа).



    Рис. 4-2. Упрощенная схема устройства наркозного аппарата

    Двойные редукторы (два одиночных, соединенных последовательно) нивелируют любые колебания давления на выходе из баллона.

    Стационарная система газораспределения со­единяется с наркозным аппаратом посредством безопасной системы с типовым индексом диаметра патрубков (см. гл. 2). Поскольку в системе газорас­пределения давление поддерживается на уровне 45-55 psig, то необходимости в дальнейшем его по­нижении нет. После прохождения через маномет­ры Bourdon и контрольные клапаны газ из системы стационарного газораспределения смешивается с газом из баллонов.

    Механизм обеспечения безопасности при снижении давления кислорода. Вентили экстренной (аварийной) подачи кислорода

    В то время как линии подачи закиси азота и возду­ха соединены непосредственно с дозиметрами, ли­ния подачи кислорода проходит через механизм обеспечения безопасности при снижении давле­ния, вентиль аварийной подачи кислорода и пнев-мопривод респиратора. Если давление кислорода падает ниже 25 psig (приблизительно 50 % от нор­мы), то клапан механизма обеспечения безопас­ности автоматически перекрывает линию подачи закиси азота и других газов, препятствуя подаче больному гипоксической смеси (рис. 4-3). При включении механизма срабатывает свисток или электрическая система звуковой сигнализации. Следует особо подчеркнуть, что механизм безопас­ности включается только при снижении давления в линии подачи кислорода, но не защищает больного от всех прочих причин гипоксии.

    Вентиль экстренной подачи кислорода обес­печивает поступление кислорода с высокой ско­ростью (35-75 л/мин) непосредственно к выходно­му патрубку подачи свежей дыхательной смеси, минуя дозиметры и испарители. Поскольку при этом кислород попадает в дыхательный контур непосредственно из линии газораспределения под давлением 45-55 psig, то существует реальная угро­за баротравмы легких. В связи с этим, если больной подключен к дыхательному контуру, то экстренную подачу кислорода следует использовать с осторожностью. Защитный ободок препятствует случайному включению кнопки экстренной подачи.

    Вентили подачи газов и дозиметры

    Газовая смесь непрерывно поступает из наркозно­го аппарата в дыхательный контур. Скорость потока зависит от положения вентилей подачи газа и измеряется дозиметрами.

    Поворот рукоятки вентиля подачи против часо­вой стрелки вызывает перемещение штифта по резьбе, что позволяет газу проходить через вентиль (рис. 4-4). Стопоры, установленные в крайних поло­жениях, препятствуют повреждению вентиля. Ха­рактерный профиль и цветовая маркировка ручек вентилей снижают вероятность ошибочной непред­намеренной подачи или отключения газа (рис. 4-5).

    На наркозных аппаратах установлены дози­метры постоянного давления и переменного сечения. В просвете измерительной трубки кони­ческого сечения (типа Thorpe) находится индика­торный поплавок, который поддерживается на весу потоком газа. В нижней части трубки, где диа­метр трубки наименьший, даже поступление газа с небольшой скоростью создает давление под по­плавком, достаточное, чтобы поднять его. По мере того как поплавок поднимается, диаметр трубки увеличивается, пропуская все больший поток газа вокруг поплавка. Подъем продолжается до тех пор, пока разница давления между верхушкой и осно­ванием поплавка позволяет поддерживать его на весу. Если поток увеличивается, давление под поплавком возрастает и он смещается выше в просвете трубки до нового состояния равновесия между разницей в давлении и весом. Разница давления зависит только от веса и поперечного сечения поплав­ка и не зависит от скорости потока газа или положения поплавка в трубке. Иными словами, чем выше находится поплавок, тем шире сечение труб­ки и тем больший поток газа требуется для поддер­жания постоянной разницы давления.

    Дозиметры калиброваны под соответствующие газы, потому что скорость потока через сужения за­висит от вязкости газа при малых ламинарных пото­ках или его плотности — при высоких турбулентных. Благодаря особенностям конструкции поплавок по­стоянно вращается в потоке и самоцентруется, что снижает эффект его трения о стенки трубки. Внут­ренняя поверхность трубки покрыта токопроводя-щим веществом и заземлена, что уменьшает накоп­ление статического электричества. Нарушения работы дозиметров связаны с попаданием грязи внутрь измерительной трубки, нестрого вертикаль­ной ориентацией, а также "залипанием" или закли­ниванием поплавка в верхней части трубки.

    При утечках кислорода из дозиметра, а также на участке между дозиметром и выходным пат­рубком подачи свежей дыхательной смеси к больно­му будет поступать смесь с пониженным содержа­нием кислорода. Чтобы снизить риск гипоксии, дозиметры кислорода следует размещать ближе к патрубку подачи смеси, чем дозиметры всех ос­тальных медицинских газов. Не все дозиметры яв­ляются устройствами постоянного давления. Адаптированный манометр Bourdon обычно ис­пользуют для измерения скорости потока из от­дельного газового баллона. Это устройство изме­ряет снижение давления при прохождении газа через калиброванное отверстие постоянного сече­ния (дюзу): давление снижается пропорционально квадрату скорости потока. Дозиметры постоянно­го сечения (дюзные дозиметры) дают ошибочные значения при низком потоке или окклюзии.



    Рис. 4-3. Система обеспечения безопасности при сниже­нии давления кислорода: давление в кислородной магист­рали определяет подачу газа по сопряженной линии. Сте­пень безопасности системы ограничена. Например, сис­тема будет пропускать гипоксическую смесь в следующих случаях: если газовый поток ошибочно формируется с не­достаточным содержанием кислорода; при неправильной регулировке вентиля подачи кислорода; при ошибочной подаче в кислородную линию другого газа



    Рис. 4-4. Дозиметр постоянного давления и Рис. 4-5. Характерный профиль ручки кислородного вентиля

    конического сечения (типа Thorpe) снижает вероятность ошибки при манипуляциях

    Спирометры и датчики давления в дыхательном контуре (манометры)

    Дыхательный объем, ритмически подаваемый больному из дыхательного контура, измеряется спирометром. Пневмотахограф это дюзный до­зиметр, функционирующий как спирометр. Каме­ра смешения обеспечивает незначительное сопро­тивление газовому потоку. Снижение давления при преодолении этого сопротивления пропорцио­нально скорости потока и измеряется датчиком градиента давления. Дыхательный объем рассчи­тывается математически как производное скорос­ти потока. Конденсация паров воды и перепады температуры приводят к ошибкам в показаниях пневмотахографа, что ограничивает его клиничес­кое использование.

    Спирометр Райта (Wright), расположенный в экспираторном колене дыхательного шланга пе­ред клапаном выдоха, измеряет выдыхаемый дыха­тельный объем (рис. 4-6). Поток газа внутри рес­пирометра приводит во вращательное движение крыльчатки или роторы; степень ротации измеря­ется электронным, фотоэлектрическим или меха­ническим способом. В современных наркозных ап­паратах для измерения минутного объема дыхания и дыхательного объема применяют именно этот принцип. Выдыхаемый дыхательный объем зави­сит от параметров ИВЛ (установленных анестези­ологом), но также изменяется при утечках, разгер­метизации или неисправностях в работе респиратора. Спирометр Райта может давать оши­бочные значения под воздействием инерции, силы трения и конденсации водяных паров. Кроме того, в измеряемый выдыхаемый дыхательный объем входит объем, "потерянный" в дыхательном конту­ре за счет сжатия газа и расширения дыхательных шлангов. Длинные шланги с высокой растяжи­мостью, большая частота дыхания и высокое дав­ление в дыхательных путях — все это значительно увеличивает разницу между объемом смеси, пода­ваемым в дыхательный контур, и объемом, посту­пающим в дыхательные пути больного.

    Датчики давления в дыхательном контуре (ма­нометры) обычно расположены между направля­ющими клапанами вдоха и выдоха; точное место­расположение зависит от того, какая модель наркозного аппарата используется. Давление в ды­хательном контуре обычно отражает давление в дыхательных путях. Повышение давления сигна­лизирует об ухудшении растяжимости легких, по­вышении дыхательного объема или обструкции в дыхательном контуре. Снижение давления может свидетельствовать об улучшении растяжимос­ти легких, уменьшении дыхательного объема или утечке из контура. Если давление в контуре изме­ряется рядом с адсорбером углекислого газа, то оно не всегда соответствует давлению в дыхатель­ных путях. Например, пережимание экспиратор­ного колена дыхательного шланга во время выдоха будет препятствовать выходу газовой смеси из лег­ких. Несмотря на возрастание давления в дыха­тельных путях, установленный рядом с адсорбе­ром манометр будет показывать ноль, потому что направляющий клапан вдоха препятствует переда­че давления.

    Некоторые наркозные аппараты оборудованы дисплеями, графически отражающими давление в дыхательном контуре (рис. 4-7). Пиковое давление вдоха максимальное давление в контуре в фазу вдоха, оно отражает динамическую растяжимость. Давление плато — это давление, измеренное во время инспираторной паузы (фаза дыхательного цикла, во время которой газоток отсутствует) и от­ражающее статическую растяжимость. При ИВЛ в отсутствие заболеваний легких пиковое давление вдоха равно давлению плато или слегка превышает его. Параллельное повышение пикового давления вдоха и давления плато происходит при увеличении дыхательного объема или при снижении растяжи­мости легких. Повышение пикового давления вдоха с незначительным изменением давления плато сви­детельствует об увеличении объемной скорости инспираторного потока или увеличении сопротив­ления дыхательных путей (табл. 4-1). Таким обра­зом, по форме кривой давления в дыхательном контуре можно судить о состоянии дыхательных путей.



    Рис. 4-6. Спирометр Райта. (Из: Moshin W. W. Automatic Ventilation of the Lungs, 2nd ed. Blackwell, 1969. Воспроизведено с разрешения.)



    Рис. 4-7. Давление в дыхательных путях (Рдп) в разные фазы дыхательного цикла. А. У здоровых людей пиковое давление вдоха равно давлению плато или слегка превы­шает его. Б. Параллельное повышение пикового давле­ния вдоха и давления плато (разница остается практичес­ки неизменной) возникает при увеличении дыхательного объема или при снижении растяжимости легких. В. Повышение пикового давления вдоха с незначительным из­менением давления плато свидетельствует об увеличении объемной скорости инспираторного потока или увеличе­нии сопротивления дыхательных путей

    Закупорку дыхательных путей мокротой или перегибание эндотрахеальной трубки можно легко устранить с помощью катетера для отсасыва­ния. Гибкий фибробронхоскоп позволяет устано­вить точный диагноз.

    Испарители

    Летучие анестетики (галотан, изофлюран, эн-флюран, десфлюран, севофлюран) перед поступ­лением к больному должны перейти из жидкого состояния в газообразное, т. е. испариться. При данной температуре молекулы летучего вещества в закрытой емкости распределяются между жид­кой и газообразной фазами. Молекулы газа бом­бардируют стенки емкости, создавая давление на­сыщенного пара (насыщенным паром называют газ, находящийся в равновесии с жидкой фазой того же вещества.— Примеч. пер.). Чем выше тем­пература, тем больше тенденция перехода молекул из жидкой фазы в газообразную и тем выше давле­ние насыщенного пара. Испарение требует затрат энергии (теплота испарения), что обеспечивается за счет потери тепла жидкостью. По мере испаре­ния температура жидкости снижается, а давление насыщенного пара, соответственно, уменьшает­ся — если только тепло не поступает извне.

    В испарителе есть камера, в которой газ-носи­тель насыщается парами летучего анестетика.

    ТАБЛИЦА 4-1. Причины увеличения пикового давления вдоха

    Параллельное повышение пикового давления вдоха и давления плато

    Увеличение дыхательного объема

    Снижение растяжимости легких

    Отек легких

    Положение Тренделенбурга Плевральный выпот Асцит Тампонирование брюшной полости Инсуффляция газа в брюшную полость Напряженный пневмоторакс Эндобронхиальная интубация

    Повышенное пиковое давление вдоха при нормальном давлении плато

    Увеличение скорости инспираторного потока

    Увеличение сопротивления дыхательных путей

    Перегибание эндотрахеальной трубки Бронхоспазм Закупорка мокротой Аспирация инородного тела Сдавление дыхательных путей "Грыжа" манжетки эндотрахеальной трубки

    Хотя существует много моделей испарителей, в на­стоящей главе представлены лишь три наиболее важных. В универсальном медном испарителе газ-носитель (кислород), проходящий через анестетик, поступает через дозиметр типа Thorpe (рис. 4-8). Контрольный клапан испарителя отделяет контур испарителя от дозиметров подачи кислорода и за­киси азота в дыхательный контур. Если испари­тель не используется, то для предотвращения утеч­ки или обратного потека газа контрольный клапан должен быть закрыт.

    В конструкции использована медь из-за срав­нительно высокой удельной теплоемкости (тепло­емкость — количество тепла, необходимое для подъема температуры 1 г вещества на 1 0C) и теп­лопроводности (теплопроводность — скорость проведения тепла через массу вещества), что спо­собствует поддержанию постоянной температуры в испарителе.

    Все газы, попадающие в испаритель, проходят через жидкий анестетик (барботируют) и насыщаются его парами; 1 мл жидкого анестетика соответ­ствует приблизительно 200 мл его паров. Поскольку у ингаляционных анестетиков давление насыщен­ного пара больше, чем необходимое для анестезии парциальное давление, то перед поступлением к больному насыщение анестетиком газа, покидаю­щего медный испаритель, следует понизить.

    Например, давление паров галотана при 20 0C составляет 243 мм рт. ст.; значит, давление насы­щенного пара галотана, покидающего медный ис­паритель при давлении в 1 атм, составит 243/760, или 32 %. Если в испаритель поступает 100 мл кис­лорода, то выходить будет приблизительно 150 мл газа, при этом почти 1/3 составят пары галотана. Парциальное давление галотана, достаточное для анестезии, при давлении в 1 атм составляет всего 7 мм рт. ст., или менее 1 % (7/760). Чтобы достичь 1 % концентрации галотана, 50 мл его паров и 100 мл газа-носителя, покидающих медный ис­паритель, должны быть дополнены еще 4850 мл газа (5000 - 150 = 4850). Как следует из этого примера, каждые 100 мл кислорода, прошедшие через испаритель с галотаном, несут 1 % галотана, если общий поток газа в дыхательном контуре составля­ет 5 л/мин. Таким образом, в конечном счете кон­центрацию анестетика определяет поток газа-но­сителя, поэтому медный испаритель относится к испарителям измеряемого потока. Давление на­сыщенных паров изофлюрана и галотана практи­чески одинаково, поэтому на изофлюран распрост­раняются те же взаимоотношения между потоком газа-носителя через медный испаритель, общим потоком газа и концентрацией анестетика.

    Давление насыщенного пара энфлюрана при 20 0C составляет 175 мм рт. ст. Насыщенный газ-носитель, покидающий медный испаритель, запол­ненный энфлюраном, при давлении на уровне моря будет иметь концентрацию 175/760, или 23 %. Иными словами, 100 мл кислорода несут 30 мл паров энфлюрана (30/130 = 23 %). Значит, каждые 100 мл кислорода, проходя через медный испаритель с энфлюраном, несут 1 % энфлюрана, если общий поток в дыхательном контуре состав­ляет 3 л/мин (30/3000 = 1 %).

    Таким образом, количество паров, покидающих медный испаритель (выход паров), зависит от дав­ления насыщенного пара летучего анестетика (Днп), скорости потока газа-носителя (Пг) через испаритель и барометрического давления (БД):
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57
    написать администратору сайта